DE102016123132A1

DE102016123132A1 - Powered tool

Info

Publication number: DE102016123132A1
Application number: DE102016123132.0A
Authority: DE
Inventors: Frank Weigele; Matthias Weigele
Original assignee: Ews Weigele & Co KG GmbH
Current assignee: Ews Weigele & Co KG GmbH
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2016-11-30
Publication date: 2018-05-30
Also published as: EP3377257A1; WO2018099697A1; EP3377257B1

Abstract

Es wird ein angetriebenes Werkzeug zur Aufnahme von Bearbeitungswerkzeugen in einer Antriebseinheit, insbesondere in einem Revolver, beschrieben, das ein Gehäuse, ein in dem Gehäuse angeordnete Spindel und eine am Gehäuse angeordnete Fluidzuführung aufweist, so dass ein Fluid eines Fluidkanals durch das Gehäuse über einen Fluidaustritt dem Bearbeitungswerkzeug zuführbar ist, wobei am Gehäuse ein Sensormodul angeordnet ist, das mit einer Sensoreinheit verbunden ist, die in einem Bereich außerhalb des Fluidkanals angeordnet ist und das Vorhandensein von Fluid außerhalb des Fluidkanals detektiert.The invention relates to a power tool for accommodating machining tools in a drive unit, in particular in a revolver, which has a housing, a spindle arranged in the housing and a fluid supply arranged on the housing, so that a fluid of a fluid channel exits through the housing via a fluid the processing tool is fed, wherein on the housing, a sensor module is arranged, which is connected to a sensor unit, which is arranged in a region outside the fluid channel and detects the presence of fluid outside the fluid channel.

Description

Die Erfindung betrifft ein angetriebenes Werkzeug, insbesondere ein angetriebenes Werkzeug in einem Revolver oder einer Werkzeugscheibe zur Aufnahme von Bearbeitungswerkzeugen.The invention relates to a driven tool, in particular a driven tool in a revolver or a tool disk for receiving processing tools.

Angetriebene Werkzeuge sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Diese werden in einem Revolver oder einer Werkzeugscheibe eingesetzt. In angetriebenen Werkzeugen können Bearbeitungswerkzeuge, wie z. B. Bohrer oder dergleichen, über verschiedene Spannmittel gespannt werden.Powered tools are well known in the art. These are used in a revolver or a tool disk. In driven tools machining tools, such. B. drills or the like, are stretched over different clamping means.

Ein Beispiel für ein Spannmittel ist in der DE 10 2005 019 136 A1 gezeigt. In dieser Schrift ist eine Vorrichtung zum Spannen eines Werkzeughalters beschrieben, die zum Schnellspannen in einer Aufnahme eines Werkzeugrevolvers einer Maschine verwendet wird. Der Werkzeughalter besitzt entlang seiner Zentrumsachse einen ein Werkzeug aufnehmenden Aufnahmebereich und einen Schaft, der in die Aufnahme des Werkzeugrevolvers oder einer Bearbeitungsspindel einsteckbar ist. Der Aufnahmebereich ist vom Schaft durch einen gemeinsamen Bund getrennt, der schaftseitig eine Präzisions-Planfläche zur Anlage an einer Ausrichtfläche des Revolvers aufweist. Der Schaft weist in seiner Umgangsfläche eine axial und zum Bund hin gerichtete Ausnehmung auf, die in Bundnähe in eine quer gerichtete Hinterschneidung mündet.An example of a clamping device is in the DE 10 2005 019 136 A1 shown. In this document, a device for clamping a tool holder is described which is used for quick clamping in a receptacle of a tool turret of a machine. The tool holder has along its center axis a receiving a tool receiving area and a shaft which can be inserted into the receptacle of the tool turret or a machining spindle. The receiving area is separated from the shaft by a common collar, the shaft side has a precision plane surface for engagement with an alignment surface of the revolver. The shaft has in its peripheral surface on an axially and the collar directed towards recess, which opens near the collar in a transversely directed undercut.

Generell werden derartige angetriebene Werkzeuge insbesondere zur spanenden Bearbeitung eingesetzt. Dabei hat es sich bewährt, angetriebene Werkzeuge in verschiedensten Variationen, d. h. gerade, abgewinkelt oder achsversetzt sowie in unterschiedlichen Bauformen wie bezüglich Schaftdimensionen oder der Befestigungsart auszuführen. Um das Bearbeitungswerkzeug während der Bearbeitung zu kühlen und/oder zu schmieren, wird Kühlmittel über den Revolver oder über eine externe Ankopplung in das angetriebene Werkzeug übergeben. Dabei kann es vorgesehen sein, dass Kühlmittel extern über ein Kühlmittelrohr und/oder intern über eine Spindel oder kombiniert zum angetriebenen Werkzeug zu geben.In general, such driven tools are used in particular for machining. It has proven itself, driven tools in a variety of variations, d. H. straight, angled or off-axis as well as in different designs as regards shaft dimensions or the type of fastening. To cool and / or lubricate the machining tool during machining, coolant is transferred via the turret or via an external coupling to the driven tool. It may be provided that the coolant externally via a coolant tube and / or internally via a spindle or combined to give the power tool.

Aus der DE 199 01 372 A1 wird ein Spannkopf zur Werkzeughalterung mit wenigstens einer Anschlagfläche zur definierten Positionierung eines zu positionierenden Gegenstands, beispielsweise eines Werkzeugschaftes, vorgeschlagen, wobei im Spannkopf wenigstens eine, in der Anschlagfläche ausmündende, durch den positionierten Gegenstand verschlossene Leitung für ein Säuberungsmedium, wie Pressluft und ein Sensor zur Messung der Dichtigkeit des Leitungsverschlusses vorgesehen sind. Demnach soll eine schnelle Antwort der Sensoreinheit auf einen präzisen Sitz des zu positionierenden Gegenstandes möglich sein. Dies wird dadurch erreicht, dass die Sensoreinheit einen in der Medienleitung beweglichen Körper umfasst, dessen Position den Leitungsquerschnitt beeinflusst.From the DE 199 01 372 A1 a clamping head for tool holder with at least one stop surface for defined positioning of an object to be positioned, for example, a tool shank proposed, wherein in the chuck at least one, in the stop surface ausmündende, closed by the positioned object line for a cleaning medium, such as compressed air and a sensor for Measurement of the tightness of the cable closure are provided. Accordingly, a quick response of the sensor unit to a precise fit of the object to be positioned should be possible. This is achieved in that the sensor unit comprises a movable in the media line body whose position affects the cross-section of the pipe.

In der DE 600 13 567 T2 ist eine Versorgungseinheit für eine Werkzeugspindel beschrieben, die ganz oder teilweise mit einer beweglichen Zugstange ausgerüstet ist, welche zum festen Einspannen des Werkzeugs axial in der Spindelachse verschiebbar ist. Zur Kühlung eines auf der Spindelachse angebrachten Rotors zum Antrieb der Spindelachse ist ein Fluid-Zufuhrsystem vorgesehen, wobei ein weiteres Fluid-Zufuhrsystem zur Kühlung des Werkzeugs vorhanden sein kann. Für diese Systeme weist die Versorgungseinheit mindestens einen Sensor auf, der feststellt, ob im Fluid-Zufuhrsystem eine Störung vorliegt.In the DE 600 13 567 T2 is a supply unit for a tool spindle described which is fully or partially equipped with a movable drawbar, which is axially slidable in the spindle axis for tight clamping of the tool. For cooling a mounted on the spindle axis rotor for driving the spindle axis, a fluid supply system is provided, wherein a further fluid supply system for cooling the tool may be present. For these systems, the supply unit has at least one sensor, which determines whether there is a fault in the fluid supply system.

Aus der DE 20 2014 104 802 U1 ist ein Werkzeughalter zur Aufnahme eines Werkzeugs mit seinem Werkzeugschaft bekannt, der mit einer Aufnahmebohrung zur Aufnahme des Werkzeugschaftes in einer vorbestimmten Axiallage, mit einer Dichtung am inneren Ende der Aufnahmebohrung und mit einer maschinenseitigen Kühlmittelzufuhr in eine Bohrung des Werkzeugschaftes versehen ist, wobei die Dichtung ein zumindest teilweise elastisch verformbares Dichtungselement aufweist. Desweiteren ist eine von außen zugängliche Kontrollbohrung vorgesehen, an der ein Sensor angeordnet sein kann.From the DE 20 2014 104 802 U1 a tool holder for receiving a tool with its tool shank is known, which is provided with a receiving bore for receiving the tool shank in a predetermined axial position, with a seal at the inner end of the receiving bore and with a machine-side coolant supply into a bore of the tool shank, wherein the seal a having at least partially elastically deformable sealing element. Furthermore, an externally accessible control bore is provided, on which a sensor can be arranged.

In der DE 10 2005 021 112 A1 wird ein Werkzeugrevolver beschrieben. Der Werkzeugrevolver ist mit einem Gehäuse und einer Aufnahme für Werkzeuge aufweisenden Werkzeugscheibe ausgestattet, die am Gehäuse drehbar gelagert und relativ zu diesem in wählbare Winkeleinstellungen einstellbar ist sowie einen Innenraum aufweist, der eine Antriebseinrichtung enthält, mittels derer das Werkzeug antreibbar ist, das sich in einer in Arbeitsstellung befindlichen Aufnahme befindet. Desweiteren ist ein das Vorhandensein eines Fluids im Innenraum der Werkzeugscheibe signalisierender Sensor und/oder einen Abfluss von Fluiden aus dem Innenraum ermöglichende Drainageeinrichtung vorhanden.In the DE 10 2005 021 112 A1 a tool turret is described. The tool turret is equipped with a housing and a receptacle for tool having tool disk which is rotatably mounted on the housing and adjustable relative to this in selectable angle settings and having an interior containing a drive means by which the tool is driven, which is in a is in working position recording. Furthermore, there is a sensor which indicates the presence of a fluid in the interior of the tool disk and / or an outflow of fluids from the interior allowing drainage device.

Insbesondere die letztgenannte Druckschrift rät einen Fachmann dazu an, Maßnahmen vorzusehen, um den Eintritt von Fluiden in den Innenraum der Werkzeugscheibe bewusst in Kauf zu nehmen und dann entsprechend Abhilfe zu schaffen. Demnach wird eine Art Füllstandsanzeige geschaffen, die die Drainageeinrichtung betätigen kann.In particular, the latter document advises a professional to provide measures to consciously accept the entry of fluids into the interior of the tool disc and then provide appropriate remedy. Accordingly, a kind of level indicator is created, which can operate the drainage device.

Eine derartige Lösung ist jedoch nur an solchen Einsatzorten betriebssicher benutzbar, an denen mit dem Vorhandensein von Fluiden zu rechnen ist. Für Revolver und/oder Werkzeugscheiben, bei denen beispielsweise empfindliche Elektronik im Bereich des Innenraums vorgesehen werden soll, ist diese Lösung ungeeignet.Such a solution, however, can only be reliably used at those places where the presence of fluids is to be expected. For revolvers and / or tool discs, in which, for example, sensitive electronics are to be provided in the region of the interior, this solution is unsuitable.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein angetriebenes Werkzeug zu schaffen, das bezüglich Fluidbelastung einen zuverlässigen Schutz einer Antriebseinheit schafft.It is therefore an object of the invention to provide a driven tool that provides reliable protection of a drive unit with respect to fluid loading.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.This object is solved by the features of patent claim 1. Further advantageous embodiments of the invention are each the subject of the dependent claims. These can be combined in a technologically meaningful way. The description, in particular in conjunction with the drawing, additionally characterizes and specifies the invention.

Gemäß der Erfindung wird ein angetriebenes Werkzeug zur Aufnahme von Bearbeitungswerkzeugen in einer Antriebseinheit, insbesondere in einem Revolver, geschaffen, das ein Gehäuse, eine in dem Gehäuse angeordnete Spindel und eine am Gehäuse angeordnete Fluidzuführung aufweist, so dass ein Fluid eines Fluidkanals durch das Gehäuse über einen Fluidaustritt dem Bearbeitungswerkzeug zuführbar ist, wobei am Gehäuse ein Sensormodul angeordnet ist, das mit einer Sensoreinheit verbunden ist, die in einem Bereich außerhalb des Fluidkanals angeordnet ist und das Vorhandensein von Fluid außerhalb des Fluidkanals detektiert.According to the invention, a driven tool for receiving machining tools in a drive unit, in particular in a revolver, created, comprising a housing, a spindle arranged in the housing and a housing disposed on the fluid supply, so that a fluid of a fluid passage through the housing over a fluid outlet is fed to the processing tool, wherein on the housing a sensor module is arranged, which is connected to a sensor unit, which is arranged in a region outside the fluid channel and detects the presence of fluid outside the fluid channel.

Demnach wird ein angetriebenes Werkzeug mit einem Feuchtigkeitssensor versehen, so dass ein an ein Bearbeitungswerkzeug übergebenes Fluid im Inneren des angetriebenen Werkzeugs detektiert wird. Somit soll entgegen den bisher bekannten Konzepten ein Eintritt von Fluiden in den Innenraum der Werkzeugscheibe vermieden werden. Bei eventuell austretendem Fluid kann nun eine entsprechende Reaktion ausgelöst werden. Dies kann beispielsweise das komplette Abschalten der Antriebseinheit oder zumindest das Signalisieren eines gefährlichen Zustands an einen Bediener umfassen. Aufgrund dieser Maßnahmen kann die Zuführung des Fluids unterbrochen werden, so dass kein Fluid mehr an das angetriebene Werkzeug weitergegeben wird. Das Fluid stellt typischerweise ein Kühlmittel für das Bearbeitungswerkzeug dar und kann darüber hinaus auch für eine Schmierung sorgen. Als Kühlmittel kommt sowohl eine Emulsion als auch die Verwendung eines Kühlmittels für die Minimalmengenschmierung oder auch Öl in Frage. Das angetriebene Werkzeug kann in unterschiedlichen Varianten verwendet werden, wobei hier typischerweise gerade, abgewinkelte, achsversetzte oder schwenkbare Varianten dem Fachmann bekannt sind. Auch unterschiedliche Bauformen bezüglich der Dimensionen des Schaftes sowie der Befestigungsart für unterschiedliche Ausführungen von Bearbeitungswerkzeugen wie Bohrer, Fräser oder dergleichen sind möglich. Unter dem Begriff „Antriebseinheit“ wird ein Sternrevolver, ein Scheibenrevolver oder ein Kronenrevolver aber auch mehrere angetriebene Werkzeuge in einem Rad oder Kette sowie ein Einzelwerkzeug mit einem angetriebenen Werkzeug verstanden. Aufgrund von Verschleiß ist möglich, dass Fluid in die Lagerung sowie in den kompletten Hohlraum des Gehäuses gelangen kann. Das angetriebene Werkzeug wurde in diesem Fall mit Fluid beispielsweise als Kühlmedium geflutet werden, so dass es anschließend über das Gehäuse entlang der Spindel, beispielsweise in den Revolver austritt. Dadurch würde der Revolver bzw. die Antriebseinheit des Revolvers beschädigt werden, was hohe Reparaturkosten zur Folge hätte. Außerdem schützt die Erfindung das angetriebene Werkzeug selbst, denn eindringendes Fluid beispielsweise als Kühlmedium zerstört dessen Lager und/oder eventuell vorhandene Getriebe.Thus, a powered tool is provided with a humidity sensor, so that a transferred to a machining tool fluid is detected in the interior of the power tool. Thus, contrary to the previously known concepts, an entry of fluids into the interior of the tool disk should be avoided. If any fluid escapes, a corresponding reaction can now be triggered. This may include, for example, the complete shutdown of the drive unit or at least signaling a dangerous condition to an operator. Due to these measures, the supply of the fluid can be interrupted, so that no fluid is passed on to the driven tool. The fluid is typically a coolant for the machining tool and can also provide lubrication. As a coolant, both an emulsion and the use of a coolant for the minimum quantity lubrication or oil in question. The driven tool can be used in different variants, wherein typically straight, angled, offset or swivel variants are known in the art. Also, different designs with respect to the dimensions of the shaft and the mounting for different types of machining tools such as drills, milling cutters or the like are possible. The term "drive unit" is understood to mean a star turret, a disk turret or a crown turret, but also several driven tools in a wheel or chain, as well as a single tool with a driven tool. Due to wear is possible that fluid can get into the storage and in the entire cavity of the housing. In this case, the driven tool was flooded with fluid, for example as a cooling medium, so that it subsequently emerges via the housing along the spindle, for example into the revolver. This would damage the revolver or the drive unit of the revolver, which would result in high repair costs. In addition, the invention protects the driven tool itself, because penetrating fluid, for example as a cooling medium destroys its bearings and / or possibly existing gear.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der mit dem Fluidkanal verbundene Fluidaustritt an der Spindel im Bereich der Aufnahme des Bearbeitungswerkzeugs ausgebildet, so dass über den Fluid dem Bearbeitungswerkzeug intern zuführbar ist.According to one embodiment of the invention, the fluid outlet connected to the fluid channel is formed on the spindle in the region of the receptacle of the machining tool, so that via the fluid to the processing tool is internally fed.

Angetriebene Werkzeuge verfügen oftmals über interne Fluidzuführungen, die Fluid direkt im Bereich der Aufnahme in das Innere des Bearbeitungswerkzeug übergeben. Die Erfindung ist demnach bei dieser Art von angetriebenen Werkzeugen einsetzbar. Diese Fluidzuführung entspricht dabei einer Innenkühlung, die das Fluid über die Aufnahme des Bearbeitungswerkzeugs in das Innere des Bearbeitungswerkzeugs weitergibt.Driven tools often have internal fluid feeds that transfer fluid directly into the area of the receptacle into the interior of the processing tool. The invention is thus applicable to this type of powered tools. This fluid supply corresponds to an internal cooling, which passes on the fluid via the recording of the machining tool in the interior of the machining tool.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Fluidkanal zwischen Gehäuse und Spindel mittels eines Dichtsatzes abgedichtet.According to a further embodiment of the invention, the fluid channel between the housing and spindle is sealed by means of a sealing set.

Bei bekannten angetriebenen Werkzeugen umfasst der Dichtsatz typischerweise eine Primär- und eine Sekundärdichtung, wobei teilweise die Sekundärdichtung aus Platzgründen entfallen muss. Aufgrund der Relativbewegung zwischen Spindel und Dichtsatz treten Verschleißeffekte auf, wobei üblicherweise eine Leckagebohrung vorgesehen ist, durch die Fluid bei fehlerhaftem Primärdichtung austreten könnte. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass bei zu hoher Leckage oder fehlender Sekundärdichtung das Fluid in das Getriebe, die Lagerung sowie in den kompletten Hohlraum des Gehäuses gelangen kann. Wie bereits erwähnt würde das angetriebene Werkzeug in diesem Fall mit Fluid geflutet werden, so dass eventuell die Antriebseinheit oder aber das angetriebene Werkzeug selbst beschädigt werden würde, was hohe Reparaturkosten zur Folge hätte. Mittels der Sensoreinheit benachbart zum Dichtsatz außerhalb des Fluidkanals kann austretendes Fluid frühzeitig detektiert werden, was das Eintreten des soeben geschilderten Reparaturfalls vollständig oder nahezu vollständig verhindern kann.In known power tools, the seal typically includes a primary and a secondary seal, in some cases, the secondary seal must be omitted for reasons of space. Due to the relative movement between the spindle and seal set wear effects occur, usually a leakage hole is provided, could leak through the fluid at faulty primary seal. However, it should be noted that if the leakage is too high or the secondary seal is missing, the fluid can get into the gearbox, the bearing and into the complete cavity of the housing. As already mentioned, the driven tool would in this case be flooded with fluid, so that possibly the drive unit or the driven tool itself would be damaged, which would result in high repair costs. By means of the sensor unit adjacent to the seal set outside the fluid channel, escaping fluid can be detected early, which is the occurrence of the just described repair case can completely or almost completely prevent.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Sensoreinheit auf der der Antriebseinheit zugewandten Seite des Fluidkanals angeordnet.According to a further embodiment of the invention, the sensor unit is arranged on the side of the fluid channel facing the drive unit.

Die Anordnung der Sensoreinheit hinter dem Dichtsatz in Richtung der Antriebseinheit stellt eine bevorzugte Ausführungsform dar, da an dieser Stelle eventuell vorhandenes Fluid auf dem Weg durch das Gehäuse in Richtung des zu schützenden Revolvers oder der Werkzeugscheibe nachgewiesen werden kann.The arrangement of the sensor unit behind the seal in the direction of the drive unit is a preferred embodiment, since at this point any existing fluid can be detected on the way through the housing in the direction of the revolver to be protected or the tool disk.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Sensoreinheit auf der der Antriebseinheit abgewandten Seite des Fluidkanals angeordnet.According to an alternative embodiment of the invention, the sensor unit is arranged on the side remote from the drive unit of the fluid channel.

Sollte jedoch an der oben beschriebenen Stelle kein geeigneter Platz für eine Sensoreinheit vorhanden sein, wäre es auch denkbar, die Sensoreinheit auf der gegenüber liegenden Seite in Richtung der Aufnahme des Bearbeitungswerkzeugs anzuordnen. Auch die Positionierung der Sensoreinheit an dieser Stelle wäre bei austretendem Fluid immer noch in der Lage, die Antriebseinheit zu schützen.However, if no suitable space for a sensor unit is present at the location described above, it would also be conceivable to arrange the sensor unit on the opposite side in the direction of the recording of the machining tool. Also, the positioning of the sensor unit at this point would still be able to protect the drive unit when exiting fluid.

Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung ist der mit dem Fluidkanal verbundene Fluidaustritt an der Außenseite des Gehäuses ausgebildet, so dass über den Fluid dem Bearbeitungswerkzeug extern zuführbar ist.According to a further alternative embodiment of the invention, the fluid outlet connected to the fluid channel is formed on the outside of the housing, so that is externally supplied via the fluid to the machining tool.

Angetriebene Werkzeuge übergeben oftmals Fluid auch von außerhalb an das Bearbeitungswerkzeug über externe Fluidzuführungen. Die Erfindung ist demnach bei dieser Art von angetriebenen Werkzeugen einsetzbar. Hier würde die Sensoreinheit zur Detektion eines Fluideintrittes von außen in das Gehäuse dienen.Driven tools often transfer fluid from outside to the machining tool via external fluid feeds. The invention is thus applicable to this type of powered tools. Here, the sensor unit would serve to detect a fluid entry from the outside into the housing.

In einer wiederum anderen Ausführungsform kann der Fluidkanal so ausgebildet sein, das Fluid dem Bearbeitungswerkzeug intern und extern zuführbar ist. Oftmals ist jedoch sowohl eine Innen- als auch eine Außenkühlung vorzusehen, wobei der Fluidkanal dazu mit einer beiden Übergabestellen verbunden ist, die Fluid an das Bearbeitungswerkzeug zuführen. Die Erfindung ist demnach auch für ein angetriebenes Werkzeug mit interner und externer Fluidzuführung an das Bearbeitungswerkzeug einzusetzen.In yet another embodiment, the fluid channel may be formed so that the fluid can be supplied to the processing tool internally and externally. Often, however, both an internal and an external cooling is provided, wherein the fluid channel is connected to a two transfer points, which supply fluid to the machining tool. Accordingly, the invention is also to be used for a driven tool with internal and external fluid supply to the machining tool.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Sensormodul als ersten Sensor einen Flüssigkeitssensor und/oder einen Drucksensor.According to a further embodiment of the invention, the sensor module comprises as the first sensor a liquid sensor and / or a pressure sensor.

Ein Flüssigkeitssensor kann beispielsweise über eine Widerstandsmessung die Anwesenheit von Fluid detektieren. Da das Fluid typischerweise druckbeaufschlagt übergeben wird, würde auch ein Drucksensor eine Detektion von Fluid ermöglichen. Beide Varianten, die sowohl einzeln oder in Kombination realisiert werden können, ermöglichen einen einfachen Aufbau des Sensormoduls, das darüber hinaus auch eine schnelle Reaktionszeit auf eintretendes Fluid bereitstellt.For example, a liquid sensor can detect the presence of fluid via a resistance measurement. Since the fluid is typically delivered pressurized, a pressure sensor would also allow detection of fluid. Both variants, which can be implemented either individually or in combination, allow a simple construction of the sensor module, which also provides a fast response time to incoming fluid.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung detektiert die Sensoreinheit darüber hinaus eine Drehbewegung der Spindel relativ zu dem Gehäuse.According to a further embodiment of the invention, the sensor unit further detects a rotational movement of the spindle relative to the housing.

Demnach ist es möglich, die Sensoreinheit mit einem weiteren Sensor zu versehen, der beispielsweise über eine magnetische Kopplung eine Drehbewegung der Spindel detektieren kann. Aufgrund dieses Signals ist es auf einfache Weise möglich, die Einsatzzeit des angetriebenen Werkzeugs und damit die Gefahr verschlissener Dichtsätze im Sensormodul zu überwachen und gegebenenfalls als Warnsignal an eine externe Stelle weiter zu leiten.Accordingly, it is possible to provide the sensor unit with a further sensor, which can detect a rotational movement of the spindle, for example via a magnetic coupling. Because of this signal, it is possible in a simple manner to monitor the operating time of the driven tool and thus the risk of worn seal sets in the sensor module and, where appropriate, to pass on as an alarm signal to an external location.

Gemäß weiteren Ausführungsformen der Erfindung ist das Sensormodul mit einer Abdeckung versehen sein.According to further embodiments of the invention, the sensor module is provided with a cover.

Um das Sensormodul vor Umgebungseinflüssen am angetriebenen Werkzeug beim Einsatz zu schützen, ist es vorgesehen, wenigstens eine Abdeckung anzubringen, die das Sensormodul schützt. Ein vollständiges Verkapseln des Sensormoduls oder auch eine auf einfache Weise lösbare Befestigung der Abdeckung, um beispielsweise in das Innere des Sensormoduls zu Wartungszwecken zu gelangen, ist davon nicht ausgeschlossen.In order to protect the sensor module from environmental influences on the driven tool during use, it is provided to attach at least one cover which protects the sensor module. A complete encapsulation of the sensor module or a simply releasable attachment of the cover, for example, to get into the interior of the sensor module for maintenance purposes, is not excluded.

Das Sensormodul kann eine Stromversorgung aufweisen. Des Weiteren kann eine Einrichtung zur Verarbeitung und/oder Speicherung von Signalen der Sensoreinheit vorgesehen sein und das Sensormodul kann eine vorzugsweise kabellose Datenübertragung, insbesondere mittels einer Bluetooth-Schnittstelle, ermöglichen.The sensor module may have a power supply. Furthermore, a device for processing and / or storing signals of the sensor unit may be provided, and the sensor module may enable a preferably wireless data transmission, in particular by means of a Bluetooth interface.

Vorzugsweise ist das Sensormodul mit einer Batterie oder wieder aufladbaren Batterie versehen, so dass keine kabelgebundene Stromversorgung für das Sensormodul bereit gestellt werden muss. Die von der Sensoreinheit oder den Sensoreinheiten empfangenen Signale werden vorzugsweise mittels eines Prozessors oder dergleichen verarbeitet, wobei auch eine Speicherung der Daten möglich ist. Die Weitergabe der Daten an externe Stellen erfolgt besonders vorteilhaft ebenfalls kabellos, wobei hier der in der Industrie weit verbreitete Bluetooth-Standard verwendete werden könnte.Preferably, the sensor module is provided with a battery or rechargeable battery, so that no wired power supply for the sensor module must be provided. The signals received by the sensor unit or the sensor units are preferably processed by means of a processor or the like, storage of the data also being possible. The transfer of data to external sites is particularly advantageous also wireless, in which case the widely used in the industry Bluetooth standard could be used.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Fluidzuführung auf der der Antriebseinheit zugewandten Seite des Gehäuses angeordnet. According to a further embodiment, the fluid supply is arranged on the side of the housing facing the drive unit.

Bei den bisher geschilderten Varianten der Erfindung wird Fluid sowohl über die Antriebseinheit oder über eine externe Ankopplung in das angetriebene Werkzeug übergeben. In bevorzugter Ausführungsform ist jedoch eine direkte Ankopplung zwischen Antriebseinheit und angetriebenem Werkzeug vorgesehen.In the previously described variants of the invention, fluid is transferred both via the drive unit or via an external coupling in the driven tool. In a preferred embodiment, however, a direct coupling between the drive unit and driven tool is provided.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

1 eine perspektivische Ansicht eines Sensormoduls und einer Sensoreinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
2 eine Seitenansicht des Sensormoduls und der Sensoreinheit gemäß 1,
3 eine perspektivische Ansicht eines angetriebenen Werkzeugs gemäß der Erfindung,
4A das angetriebene Werkzeug aus 3 in einer Frontansicht,
4B das angetriebene Werkzeug aus 3 in einer ersten Schnittansicht,
5A das angetriebene Werkzeug aus 3 in einer zweiten Frontansicht,
5B das angetriebene Werkzeug aus 3 in einer weiteren Querschnittsansicht.

The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. It shows:

1 a perspective view of a sensor module and a sensor unit according to an embodiment of the invention,
2 a side view of the sensor module and the sensor unit according to 1 .
3 a perspective view of a power tool according to the invention,
4A the powered tool 3 in a front view,
4B the powered tool 3 in a first sectional view,
5A the powered tool 3 in a second front view,
5B the powered tool 3 in another cross-sectional view.

In den Figuren sind gleiche oder funktional gleich wirkende Bauelemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical components are provided with the same reference numerals.

In 1 ist in einer perspektivischen Seitenansicht eine elektronische Baugruppe EB gezeigt, die auf einer ersten Trägerplatine TP1 ein Sensormodul SM umfasst, das mit einer Stromversorgung SV verbunden ist. Die Stromversorgung SV kann beispielsweise in Form einer Batterie oder eines wieder aufladbaren Akkumulators das Sensormodul SM über die erste Trägerplatine TP1 mit elektrischer Energie versorgen. Die erste Trägerplatine TP1 ist über ein Kabel KB mit einer zweiten Trägerplatine TP2 verbunden, die Bestandteil einer Sensoreinheit SE ist. Dazu weist die Sensoreinheit SE wenigstens einen ersten Sensor S1 auf, der auf der zweiten Trägerplatine TP2 angebracht ist. Die elektronischen Komponenten der Sensoreinheit SE werden über das Kabel KB vom Sensormodul aus versorgt, wobei Messsignale der Sensoreinheit SE sowie gegebenenfalls Steuersignale ebenfalls über das Kabel KB geführt sind. Bei dem Kabel KB kann es sich um ein Flachbandkabel, einzelne Adern oder eine bedruckte Folie handeln.In 1 is shown in a perspective side view of an electronic assembly EB, comprising on a first carrier board TP1 a sensor module SM, which is connected to a power supply SV. The power supply SV, for example in the form of a battery or a rechargeable accumulator, can supply the sensor module SM with electrical energy via the first carrier board TP1. The first carrier board TP1 is connected via a cable KB with a second carrier board TP2, which is part of a sensor unit SE. For this purpose, the sensor unit SE has at least one first sensor S1, which is mounted on the second carrier board TP2. The electronic components of the sensor unit SE are supplied via the cable KB from the sensor module, wherein measurement signals of the sensor unit SE and optionally control signals are also routed via the cable KB. The cable KB can be a ribbon cable, individual wires or a printed film.

In 2 ist die elektronische Baugruppe EB nochmals in einer Seitenansicht gezeigt. Man erkennt, dass die Sensoreinheit SE beispielsweise noch einen weiteren oder zweiten Sensor S2 umfassen kann.In 2 the electronic assembly EB is shown again in a side view. It can be seen that the sensor unit SE can, for example, also comprise a further or second sensor S2.

In 3 ist ein angetriebenes Werkzeug AW in einer perspektivischen Seitenansicht gezeigt. Das angetriebene Werkzeug AW umfasst auf der einen Seite einen Antrieb AN, der beispielsweise mittels einer Antriebseinheit eines Revolvers eine im Inneren eines Gehäuses GE befindliche Spindel SP antreibt. Gegenüberliegend zum Antrieb AN ist eine Aufnahme AU vorgesehen, in die ein Bearbeitungswerkzeug (nicht in 3 gezeigt) in fachüblicher Weise im angetriebenen Werkzeug AW befestigt werden kann. Bei dem Bearbeitungswerkzeug kann es sich typischerweise um einen Bohrer, Fräser oder dergleichen handeln. Zur Kühlung und/oder Schmierung des Bearbeitungswerkzeugs befindet sich auf der dem Antrieb AN zugewandten Seite des Gehäuses GE eine Fluidzuführung am angetriebenen Werkzeug AW, durch die beispielsweise eine Innenkühlung des Bearbeitungswerkzeugs möglich ist. Ebenso ist eine Außenkühlung über eine Kühlmittelabgabe am Gehäuse GE denkbar. Innen- bzw. Außenkühlung sind an sich bekannt. Die Fluidzuführung kann auch als externer Anschluss bereitgestellt werden.In 3 a driven tool AW is shown in a perspective side view. The driven tool AW comprises on the one hand a drive AN which, for example, drives a spindle SP located inside a housing GE by means of a drive unit of a revolver. Opposite to the drive AN, a receptacle AU is provided into which a machining tool (not in FIG 3 shown) can be mounted in the usual way in the driven tool AW. The machining tool may typically be a drill, mill or the like. For cooling and / or lubrication of the machining tool is located on the side facing the drive AN side of the housing GE a fluid supply to the driven tool AW through which, for example, an internal cooling of the machining tool is possible. Likewise, external cooling via a coolant delivery on the housing GE is conceivable. Internal or external cooling are known per se. The fluid supply can also be provided as an external connection.

Für die Erfindung wesentlich ist, dass unterhalb eines Deckels DE, der beispielsweise mit dem Gehäuse GE mittels Verschraubung verbunden ist, die im Zusammenhang mit 1 und 2 beschriebene elektronische Baugruppe EB angeordnet ist, um einen Nachweis von Fluid im Inneren des Gehäuses GE zu ermöglichen.For the invention it is essential that below a lid DE, which is connected for example to the housing GE by means of screwing, in connection with 1 and 2 arranged electronic assembly EB is arranged to allow detection of fluid inside the housing GE.

Unter Bezugnahme auf 4A ist die Frontansicht des angetriebenen Werkzeugs AW gezeigt. In 4A ist ein Schnitt A - A' eingezeichnet, der die Ebene der Querschnittsansicht gemäß 4B bestimmt.With reference to 4A is the front view of the power tool AW shown. In 4A is a section A - A 'located in the plane of the cross-sectional view according to 4B certainly.

Das angetriebene Werkzeug AW gemäß 4B zeigt den Weg eines Fluids von der Fluidzuführung FZ über Fluidkanäle FK in das Innere der Spindel SP, so dass das Fluid über die Fluidinnenkühlung FI an der Aufnahme AU in ein Bearbeitungswerkzeug geführt werden kann.The driven tool AW according to 4B shows the path of a fluid from the fluid supply FZ via fluid channels FK in the interior of the spindle SP, so that the fluid can be performed via the fluid internal cooling FI at the recording AU in a machining tool.

Anstelle der Fluidinnenkühlung FI kann auch eine Fluidaußenkühlung FA am Fluidkanal FK vorgesehen sein, die am Gehäuse GE eine Fluidübergabe an das Bearbeitungswerkzeug beispielsweise über ein Kühlmittelrohr ermöglicht. Hier würde die Sensoreinheit SE das Eintreten von Fluid in das Innere des Gehäuses GE detektieren. Optional können sowohl Fluidinnenkühlung FI als auch Fluidaußenkühlung FA vorgesehen sein.Instead of the fluid internal cooling FI, it is also possible to provide a fluid external cooling system FA at the fluid channel FK, which enables a fluid transfer to the machining tool, for example via a coolant tube, on the housing GE. Here, the sensor unit SE would detect the entry of fluid into the interior of the housing GE. Optionally, both fluid internal cooling FI and fluid external cooling FA can be provided.

Um den Fluidkanal FK ist auf der Spindel SP beiderseitig jeweils ein aus Primär- und Sekundärdichtung bestehender Dichtsatz DI angeordnet, der das Fluid vom Inneren des Gehäuses GE abdichtet. Aufgrund der Relativbewegung zwischen Spindel SP und Gehäuse GE wird jedoch nach längerer Einsatzzeit Verschleiß an dem Dichtsatz DI auftreten, so dass eventuell Fluid austreten könnte. Das austretende Fluid kann das Innere des Gehäuses über zwischen Primär- und Sekundärdichtung angeordnete Überlaufkanäle UK verlassen. Dabei ist es jedoch möglich, dass bei beispielsweise verschlissener Sekundärdichtung oder bei aufgrund von beengten Platzverhältnissen nicht vorhandener Sekundärdichtung Fluid in das Innere des Gehäuses GE und über das dem Antrieb AN zugewandte Ende in den Revolver oder die Werkzeugscheibe tritt. To the fluid channel FK is on the spindle SP on both sides each arranged a primary and secondary seal existing seal set DI, which seals the fluid from the interior of the housing GE. Due to the relative movement between the spindle SP and the housing GE, however, wear on the sealing set DI will occur after a prolonged period of use, so that possibly fluid could escape. The exiting fluid may leave the interior of the housing via arranged between the primary and secondary seal overflow channels UK. However, in the case of, for example, a worn secondary seal or a secondary seal which is not present due to limited space, fluid may enter the inside of the housing GE and, via the end facing the drive AN, it may enter the revolver or the tool disk.

Der Nachweis von Fluid im Inneren des Gehäuses GE ist im Zusammenhang mit 5A und 5B genauer erläutert. In 5A ist wiederum eine Frontansicht des angetriebenen Werkzeugs AW gezeigt, wobei die eingezeichnete Linie B - B' eine Schnittebene definiert, die der Querschnittsansicht von 5B entspricht.The detection of fluid inside the housing GE is related to 5A and 5B explained in more detail. In 5A again is a front view of the driven tool AW shown, wherein the drawn line B - B 'defines a sectional plane, the cross-sectional view of 5B equivalent.

In 5B ist zu erkennen, dass die Sensoreinheit SE auf derjenigen Seite der Dichtungen DI angeordnet ist, die in Richtung des Antriebs AN weist. Die Sensoreinheit könnte in wiederum anderen Ausführungen jedoch auch auf der gegenüber liegenden Seite angeordnet sein. Eventuell austretendes Fluid an den Dichtungen DI würde über den ersten Sensor S1 der Sensoreinheit SE nachgewiesen werden und über das Kabel KB zum Sensormodul SM gelangen. Somit ist es möglich, dass ein auf dem Sensormodul angeordneter Prozessor PR (siehe dazu 1) die Signale der Sensoreinheit SE verarbeitet und über ein Schnittstellenbaustein SB eventuell vorhandenes Fluid an einen Bediener oder eine externe Weiterverarbeitungseinheit weiter gibt. Der Schnittstellenbaustein SB kann beispielsweise eine Bluetooth-Schnittstelle bilden.In 5B It can be seen that the sensor unit SE is disposed on the side of the seals DI facing in the direction of the drive AN. The sensor unit could, however, also be arranged on the opposite side in other embodiments. Any leaking fluid at the seals DI would be detected via the first sensor S1 of the sensor unit SE and reach the sensor module SM via the cable KB. Thus, it is possible for a processor PR arranged on the sensor module (see 1 ) processes the signals of the sensor unit SE and, via an interface module SB, transfers any fluid that may be present to an operator or an external further processing unit. The interface module SB can for example form a Bluetooth interface.

Gemäß der Erfindung ist es daher möglich, die aufgrund längerer Einsatzzeiten gelegentlich entstehenden Abnutzungsschäden an den Dichtungen DI dahingehend zu überwachen, dass eventuell austretendes Fluid frühzeitig erkannt wird, so dass dieses nicht über das Innere des Gehäuses GE auf der Seite des Antriebs AN in Antriebseinheiten eines Revolvers oder einer Werkzeugscheibe gelangen kann, wo oftmals Schäden hervorgerufen werden, die mit hohen Reparaturkosten verbunden sind. Außerdem schützt die Erfindung die Werkzeugeinheit selbst, denn eindringendes Kühlmedium zerstört die Lager und/oder Getriebe.According to the invention, it is therefore possible to monitor the occasional resulting due to prolonged use wear damage to the seals DI to the extent that any leaking fluid is detected early, so this does not have the interior of the housing GE on the side of the drive AN in drive units of a Revolver or a tool disk can get where often causes damage, which are associated with high repair costs. In addition, the invention protects the tool unit itself, because penetrating cooling medium destroys the bearings and / or gear.

Die Erfindung schafft hier Abhilfe, indem das Eintreten von Fluid in das Innere des Gehäuses GE zuverlässig nachweisbar ist. Dazu kann der erste Sensor S1 so ausgeführt sein, dass beispielsweise eine Unterscheidung zwischen zur Schmierung der Spindel SP vorhandenes Schmiermittel und dem zur Kühlung oder Schmierung vorgesehenem Fluid vorgenommen werden kann.The invention provides a remedy by the occurrence of fluid in the interior of the housing GE is reliably detectable. For this purpose, the first sensor S1 can be designed so that, for example, a distinction can be made between the lubricant present for lubrication of the spindle SP and the fluid provided for cooling or lubrication.

Der erste Sensor S1 kann als ein Flüssigkeitssensor und/oder als ein Drucksensor ausgebildet sein. Der erste Sensor S1 in Form eines Flüssigkeitssensors kann beispielsweise über eine Widerstandsmessung die Anwesenheit von Fluid im Gehäuse GE detektieren. Da das Fluid typischerweise druckbeaufschlagt übergeben wird, würde auch der erste Sensor S1 in Form eines Drucksensors eine Detektion von Fluid ermöglichen. Beide Varianten, die sowohl einzeln oder in Kombination realisiert werden können, ermöglichen einen einfachen Aufbau der Sensoreinheit SE, das darüber hinaus auch eine schnelle Reaktionszeit auf eintretendes Fluid bereitstellt.The first sensor S1 may be formed as a liquid sensor and / or as a pressure sensor. The first sensor S1 in the form of a liquid sensor can detect the presence of fluid in the housing GE, for example via a resistance measurement. Since the fluid is typically delivered pressurized, also the first sensor S1 in the form of a pressure sensor would enable a detection of fluid. Both variants, which can be realized either individually or in combination, allow a simple construction of the sensor unit SE, which also provides a fast response time to incoming fluid.

Desweiteren ist es möglich, dass der zweite Sensor S2 über eine magnetische Kopplung die Drehung der Spindel SP relativ zum Gehäuse GE detektiert, so dass die Einsatzzeit des angetriebenen Werkzeugs AW zusätzlich überwacht werden kann.Furthermore, it is possible that the second sensor S2 detects the rotation of the spindle SP relative to the housing GE via a magnetic coupling, so that the service life of the driven tool AW can additionally be monitored.

Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar.The features indicated above and in the claims, as well as the features which can be seen in the figures, can be implemented advantageously both individually and in various combinations. The invention is not limited to the exemplary embodiments described, but can be modified in many ways within the scope of expert knowledge.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005019136 A1 [0003]
DE 19901372 A1 [0005]
DE 60013567 T2 [0006]
DE 202014104802 U1 [0007]
DE 102005021112 A1 [0008]

Claims

Powered tool for holding machining tools in a drive unit, in particular in a revolver, which has a housing, a spindle arranged in the housing and a fluid supply arranged on the housing, so that a fluid of a fluid channel can be supplied to the machining tool through the housing via a fluid outlet, wherein on the housing a sensor module is arranged, which is connected to a sensor unit, which is arranged in a region outside the fluid channel and detects the presence of fluid outside the fluid channel.

Powered tool behind Claim 1 in which the fluid outlet connected to the fluid channel is formed on the spindle in the region of the receptacle of the machining tool, so that it can be supplied internally via the fluid to the machining tool.

Powered tool behind Claim 2 in which the fluid channel between the housing and spindle is sealed by means of a sealing set.

Powered tool behind Claim 3 in which the sensor unit is arranged on the side of the fluid channel facing the drive unit.

Powered tool behind Claim 3 in which the sensor unit is arranged on the side of the fluid channel facing away from the drive unit.

Powered tool behind Claim 1 in which the fluid outlet connected to the fluid channel is formed on the outside of the housing, so that it can be fed externally via the fluid to the machining tool.

Powered tool behind Claim 2 and 6 in which the fluid channel is formed so that the fluid can be fed to the processing tool internally and externally.

Powered tool after one of the Claims 1 to 7 in which the sensor module as the first sensor comprises a liquid sensor and / or a pressure sensor.

Powered tool after one of the Claims 1 to 8th in which the sensor module comprises at least one further sensor.

Powered tool behind Claim 9 in which the sensor unit detects a rotational movement of the spindle relative to the housing by means of the further sensor.

Powered tool after one of the Claims 1 to 10 in which the sensor module is provided with a cover.

Powered tool after one of the Claims 1 to 11 in which the sensor module has a power supply.

Powered tool after one of the Claims 1 to 12 in which the sensor module comprises a device for processing and / or storing signals of the sensor unit.

Powered tool after one of the Claims 1 to 13 in which the sensor module enables a preferably wireless data transmission, in particular by means of a Bluetooth interface.

Powered tool after one of the Claims 1 to 14 in which the fluid supply is arranged on the side of the housing facing the drive unit.